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(共30张PPT)
第4节 蛋白质是生命活动的主要承担者
1.蛋白质的主要功能。
2.氨基酸的结构特点及其种类。
3.氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程。
4.阐明蛋白质结构及其多样性。
蛋白质的功能
结构蛋白
01
02
功能蛋白
功能蛋白
调节功能：调节细胞代谢和生物体的生命活动，如胰岛素、生长激素等
01
催化功能：催化细胞中各种化学反应和顺利进行，如绝大多数的酶。
02
运输功能：如细胞膜上的蛋白质载体、红细胞中的血红蛋白等有运输作用
03
免疫功能：如抗体能清除侵入体内的抗原物质
04
总体来说，蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、防御等重要功能。可以说，细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
一、蛋白质的功能
蛋白质是生命活动的主要承担者
思考:
食物中的蛋白质能否被人体直接吸收呢
蛋白质必须经过消化，成为各种氨基酸，才能被人体吸收利用。
二、蛋白质的基本组成单位——氨基酸
1. 组成人体蛋白质的氨基酸的组成元素：
C、H、O、N，有的还有P、S。
亮氨酸
氨基酸的结构特点
观察下列几种氨基酸的结构。
讨论：
这些氨基酸的结构具有什么共同特点？
H
O
H
C
C
H2N
OH
H
O
CH3
C
C
H2N
OH
H
O
CH
C
C
H2N
OH
CH3
CH3
H
O
CH2
C
C
H2N
OH
CH3
CH3
CH
甘氨酸
缬氨酸
xié
丙氨酸
亮氨酸
C
H
C
N
R
H
H
O
OH
氨基
羧基
R基
氨基酸分子结构通式
2. 组成人体蛋白质的氨基酸的结构特点：
(3)各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。
(1)每种氨基酸至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
(2)这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。
练一练：下列几个结构式中，属于构成人体蛋白质的氨基酸分子的是（ ）
③⑤
①
CH
NH2
COOH
CH2
OH
②
③
④
⑤
与社会的联系
组成人体蛋白质的氨基酸有21种，其中有8种是人体细胞不能合成的，它们是赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，这些氨基酸必须从外界环境中获取，因此，被称为必需氨基酸。
另外13种氨基酸是人体细胞能够合成的，叫作非必需氨基酸。
lài
xié
巧 记
一（异亮氨酸）家（甲硫氨酸）来（赖氨酸）写（缬氨酸）两（亮氨酸）三（色氨酸）本（苯丙氨酸）书（苏氨酸）
三、蛋白质的结构及其多样性
21种氨基酸
1010—1012种蛋白质
C
H
COOH
R2
H
N
二肽
C
H
R1
H2N
OH
C
O
H2O
H
肽键
脱水缩合： 一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)，脱去一分子水而连接起来，这种结合方式叫做脱水缩合。
1.氨基酸的结合方式：脱水缩合
思考：脱去的H2O中H、O来自哪里？
↑肽键
C
H
COOH
R3
H
N
OH
H
C
C
H
R1
H2N
C
O
C
H
R2
H
N
O
二肽
H2O
H2O
三肽
↑肽键
以此类推，由多个氨基酸分子缩合而成的含有多个肽键的化合物，叫多肽。多肽通常呈链状，叫作肽链。
由肽链形成蛋白质
由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链，它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起。
这些肽链不呈直线，也不在同一个平面上，而是形成更为复杂的空间结构。例如， 血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质，含四条多肽链，它的空间结构如图所示。
C、H、O、N等元素 氨基酸 肽链 蛋白质
脱水缩合
多条肽链盘曲折叠
（一条或多条）
2.总结：蛋白质的形成过程
3、蛋白质分子多样性原因
血红蛋白
某种胰岛素
某种胰蛋白酶
3、蛋白质分子多样性原因
◇-◇-◇
★-★-★
①氨基酸种类不同
□-□-□
□-□-□-□
②氨基酸数目成百上千
☆-○-▲
○--▲-☆
③氨基酸排列顺序千差万别
④肽链空间结构千差万别
每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果氨基酸序列改变或蛋白质的空间结构改变，就可能会影响其功能。
蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
例如，鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。
又如，经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。
蛋白质与社会的联系
理清蛋白质的变性和水解的区别
(1)变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间构象发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。
(2)水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。
1.人体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌和骨骼肌的功能不同，其主要原因是
A.属于不同系统 B.所含蛋白质分子结构不同
C.肌肉细胞的形状不同 D.在人体内的分布位置不同
B
练一练
2.完成练习：课本P32拓展应用第2题
该脑啡肽的结构式
四、蛋白质的相关计算
1.肽链中的肽键数、脱去的水分子数与氨基酸个数的关系：
5 5 6 1
◇-◇-◇-◇-◇-◇
(1)
(2)
◇-◇-◇
◇-◇-◇
(3)
◇-◇
◇-◇
◇-◇
氨基酸个数
肽键数
肽链条数
脱去水分子数
（6个氨基酸形成1条肽链）
（6个氨基酸形成2条肽链）
氨基酸个数
肽键数
肽链条数
脱去水分子数
（6个氨基酸形成3条肽链）
脱水数= 肽键数= 氨基酸数－肽链数
氨基酸个数
肽键数
肽链条数
脱去水分子数
4 4 6 2
3 3 6 3
2.蛋白质中游离氨基和羧基的数目：
C
H
C
R1
H2N
O
N
H
C
H
C
R2
O
N
H
C
H
C
R3
O
N
H
C
H
C
R4
O
N
H
C
H
C
R5
O
N
H
C
H
C
R6
O
N
H
C
H
COOH
R7
1
至少含有的氨（羧）基数=
游离氨（羧）基数目=肽链数+R基中氨（羧）基数
若有m条肽链呢？
至少含有的氨（羧）基数=m
缬氨酸
CH
CH3
CH3
H2N—C— C—OH
H
O
H2N—C— C—OH
H
O
H
甘氨酸
已知甘氨酸、缬氨酸的分子量分别是75、117。由一个甘氨酸和一个缬氨酸形成的蛋白质的分子量是174。你知道是如何计算出来的吗？
蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失水数×18
3.蛋白质相对分子量的计算
1条肽链 m条肽链
氨基酸数
肽键数
脱去水分子数
氨基酸平均相对分子质量
蛋白质 相对分子质量
氨基数目
羧基数目
n
n
n-1
n-m
n-1
n-m
a
a
an-18(n-1)
an-18(n-m)
至少1个
至少m个
至少1个
至少m个
相关计算公式小结
H2N——
——COOH
练一练
1.四个氨基酸分子发生缩合反应形成一个多肽，失去的水分子及形成的肽键的数目分别是
A.4个,4个 B.3个,3个
C.3个,2个 D.2个,3个
B
2.100个氨基酸形成的5条肽链，至少含有多少个氨基 至少含有多少个羧基？
A.5、2 B.3、3 C.4、5 D.5、5
D
3.现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050个，则由此合成的4条肽链中共有肽键、氨基、羧基的数目是
A.996、1016、1046 B.996、4、4
C.996、24、54 D.996、1016、1046
C
4.某蛋白质的相对分子质量为12392，在合成这个蛋白质分子过程中，脱去的水分子的相对分子为1944，假设氨基酸的平均相对分子质量为128，则该蛋白质含有几条肽链？
A.2条 B.3条 C.4条 D.5条
C
蛋白质的相对分子质量=
脱去的水分子数=肽键数=氨基酸数-肽链数
氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数-18×脱去的水分子数
12392
1944
128

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